Использование отходов от ТЭС

Питома поверхня золи класу А  повинна бути не менш 2800 см²/г, а класу Б — 1500—4000 см²/г. Залишок на ситі № 008 для золи класу А не повинен перевищувати 15% по масі. По хімічному складу до золи висувають вимоги, зазначені в таблиці 4.1. Вологість золи повинна бути не більш 3%.

 

Таблиця 4.1 - Вимоги до золи-уноса як добавці в бетони

Показник	Значення показника для золи виду й класу
	I	II	III
	А, Б	А, Б	А
Зміст (Si02 + Al2O3 + Fe2 О3), % по  масі, для золи:
- антрацитової й кам'яновугільної	70	—	70
- буровугольній	50	—	50
Зміст сірчистих і сірчанокислих  сполук у перерахуванні на SO3, % по масі, не більш:	3	3,5	3
Зміст вільного оксиду кальцію (СаО), % по масі, не більш:	3	5	2
Зміст оксиду магнію MgО, % по масі, не більш:	5	5	5
Втрати при прожарюванні, % по масі, не більш, для золи:
- антрацитової	15	20	5
- кам'яновугільної	7	10	5
- буровугольній	5	5	3

 

Для застосування в бетонах зразки із суміші золи й цементу перевіряють  кип'ятінням у воді на рівномірність  зміни об'єму.

Подбір сполук бетону з добавкою золи полягає у визначенні такого співвідношення компонентів, включаючи золу, при якому необхідні властивості бетонної суміші й бетону досягаються при мінімальній витраті цементу. У бетонній суміші зола виконує роль не тільки активної мінеральної добавки, що збільшує кількість в'язкого, але й мікронаповнювача, що поліпшує гранулометрію піску, що й активно впливає на процеси структуроутворення бетону. Враховуючи поліфункціональний характер зольної добавки, уведення її лише замість частини цементу або частини піску не дозволяє розв'язати завдання оптимізації складу.

Заміщення частини цементу золою  приводить до зменшення усадочних  деформацій бетону, яке проявляється при зниженні водопотребности бетонної суміші. Зменшення усадки пояснюється тим, що зола адсорбирует із цементу розчинні луги й утворює стійкі, нерозчинні алюмосилікати.

Зола сприяє підвищенню сульфатостійкости цементних бетонів так само, як і інші активні мінеральні добавки. Результати 10-літніх випробувань показали, що бетон, що містить зольний цемент, більш стійкий до впливу морської води навіть у порівнянні з бетоном на шлакопортландцементі.

До негативних наслідків уведення золи в бетонну суміш можна  віднести зниження стійкості до стирання й кавітації.

При використанні золи не повинне  виникати особливих побоювань через  корозію сталевої арматур, якщо дотримані  загальні вимоги, пропоновані до проектування й виготовленню залізобетону.

Накопичений позитивний досвід по застосуванню литих золомістких бетонних сумішей у монолітних тонкостінних залізобетонних конструкціях. До складу бетону вводять 100 - 150 кг/м³ золи й пластифицирующую добавку. Бетони з литих сумішей з добавкою золи мають досить високі фізико-механічні властивості, а конструкції з них — гарна якість поверхні. Пластичність бетонних сумішей завдяки введенню до їхнього складу золи суттєво збільшується.

Типова технологічна лінія по виробництві  бетонної суміші з добавкою золи-уноса (рис. 4.1) включає прийомне обладнання, склад, видатковий бункер і дозатор. Золу доставляють залізничним транспортом у вагонах типу «Хопер». Можлива її доставка й іншими спеціальними транспортними засобами.

Після розвантаження золи стиснене повітря подається в ємність  для аерированія й створення необхідного тиску, а також у змішувальне відділення для утвору повітряного середовища певної розрахункової концентрації. Розпушена стисненим повітрям аерірована зола надходить під дією різниці тисків у змішувальну камеру, звідки по транспортному трубопроводу - на склад. Робочий тиск стисненого повітря на вході трубопроводу пневмосистеми залежить від концентрації золи - віднесення й дальності подачі.

 

1 - залізнична цистерна; 2 - піввагон; 3- вагон типу «Хопер»; 4 - прийомне обладнання; 5,14 - трубопроводи; 6 - розподільне обладнання сипучих матеріалів; 7 - донний пневморазгружатель; 8 - силосні банки; 9 - пневморазгрузчик; 10, 11 - група циклонів з пилесбірникамі; 12 - вентилятор; 13 - струминний насос; 15 - бункер-осадитель; 16 - циклон; 17 - блок мультициклонів; 18 - видатковий бункер; 19 - обладнання для порціонної подачі золи-уноса; 20 - дозатор; 21 – бетонозмішувач

 

Рисунок 4.1 - Схема введення золи-уноса в бетонну суміш:

 

С допомогою розподільного обладнання, що входить у комплект установки, золу-уноса розподіляють по силосам. Для очищення повітря, що виходить із силосов, передбачені фільтри й циклони, під якими встановлені пилезбірники. Пил відсмоктується й транспортується на склад. За допомогою струминних або камерних насосів зола подається в бункер-осадитель, установлений у надбункерному відділенні бетонозмішувального вузла, а потім у видаткові бункери.

Механізми тракту подачі золи вимикаються  автоматично по сигналу покажчика  рівня, установленого у видатковому  бункері. Неосіла зола разом з  повітрям попадає в циклони, де суміш  удруге очищається й осаджується. З  дозатора зола подається безпосередньо  в бетонозмішувач. Повітря, що надходить  у прийомне обладнання й струминний насос, проходить масловодоочистку. При використанні неочищеного повітря зола налипає на стінки трубопроводів і вся система виходить із ладу.

Таким чином, для зберігання, транспортування  й дозування золи сухого відбору  застосовують, в основному, такі ж  технологічне встаткування й транспортні  засоби, що й для цементу[3].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 ОЦІНКА  ПЕРСПЕКТИВНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ВІДХОДУ 

 

З ростом середньої потужності електростанцій і збільшенням об'єму використання вугіль і сланців зростають ємності  золовідвалів, що займають, до 400-800 га на кожну станцію, що приводить у багатьох випадках до втрати коштовних сільськогосподарських угідь.

Золи  й шлаки мають постійний мінералогічний і хімічний склад, а також більші накопичені об'єми, пояснює можливість їх використання як вихідної сировини.

Накопичений великий досвід використання зол і шлаків в усьому світі, як добавок при виробництві будівельних матеріалів. В основному їх використовують при виробництві цементу, бетонів і будівельних розчинів, цегл, що в'яжуть, при будівництві доріг. Технологічні схеми їх утилізації засновані на простих операціях.

Використання  цих відходів при виготовленні будівельних  дозволить знизити капіталовкладення, підвищити рентабельність виробництва, поліпшити екологічну обстановку району, що особливо добре в наш час, коли спостерігається збільшення темпів міського будівництва.

Можна використовувати  досвід ряду європейських країн, у яких рівень використання  відходів теплових електростанцій більш високий, наприклад, у Німеччині близько 80 %, у Франції 65 %, у Великобританії й Фінляндії 54 %.

У майбутньому  можливе використання шлаків як сировини для одержання алюмінію, магнію, золота й інших металів, вторинного вугілля.

 

                                                    ВИСНОВКИ              

     

На підставі вище викладеного можна зробити  ряд висновків.

Накопичені  більші об'єми золо й шлаковідходів – основного відходу теплових електростанцій. Їхня утилізація має велике економічне, технологічне й екологічне значення.

У даній  роботі розглянуті ряд методів використання відходів як вихідної сировини при  виробництві будівельних матеріалів, більша увага приділялася застосуванню зол при виробництві бетонних сумішей, як одному з перспективних методів.

Згідно  з умовами завдання, оцінка результатів  наступна:

• за допомогою літературного аналізу були вивчені процес утвору відходу, його склад й властивості;
• розглянуті основні напрямки використання зол і шлаків при виробництві будівельних матеріалів;
• більш докладно розглянут один з перспективних методів утилізації зол – виробництво бетонних сумішей;
• дана оцінка перспективності використання даного відходу.

 

 

СПИСОК ПОСИЛАНЬ

 

1. Утилизация промишленних отходов/ Под ред. П.П. Пальгунов, М. В. Сумароков. – М.:Стройиздат, 1990. – 352 с.

2. Защита литосфери от отходов. Учебное пособие/ Под ред. А.Г. Ветошкин. – Пенза: Изд-во Пенз. гос. гн-та, 2005. – 189 с.

3. Стоительние материали из отходов промишлености. Учебно-справочное пособие/ Под ред.Л.И. Дворкин. – Ростов н/Д: Феникс, 2007. – 368 с.

4. Шевердяев О.Н. Утилизация золоотходов и снижение вибросов оксидов азота - основа создания экологически чистой угольной ТЭС // Промишленная энергетика, 2007. – вип.2. – С. 44-47.

5. Уханьова М.І. Радіаційно-хімічна оцінка золошлакових відходів як сировини для віробництва будівельних матеріалів // Энерготехнологии и ресурсосбережение, 2010. – вип.4. – С. 42-52.

6. Классификатор  отходов. ДК 005 – 96. Изд. официальное.  – 1996.– 213 с.

7. Самусева М.Н., Житов А.В. Сорбенты из отходов ТЭС // Успехи современного естествознания, 2010. – вып.10. – С. 54-55.